[實用新型]一種實現多工作溫度的絲束平行氧化爐及氧化設備

有效

• 申請號: 201920650672.5
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN210104136U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 林剛
• 申請（專利權）人: 廣州賽奧碳纖維技術有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 官國鵬

本實用新型涉及一種實現多工作溫度的絲束平行氧化爐，包括爐體和至少兩套熱風循環系統；所有的熱風循環系統里至少設有一套回風管路；每一套熱風循環系統均包括循環風機、與循環風機輸出端連接的進風管、與進風管出口相通的吹風管路、氧化腔、回風腔；回風腔內設有過濾網和加熱器，吹風管路和回風管路分別位于氧化腔的入口處和出口處，吹風管路包括若干條吹風管，相鄰的兩條吹風管之間存在用于絲束流通的第一間隙；回風管路包括若干條回風管，相鄰的兩條回風管之間存在用于絲束流通的第二間隙，絲束在第一間隙和第二間隙之間往復穿過。本實用新型還涉及一種氧化設備，本實用新型可以對絲束做預氧化工藝處理。

技術領域

本實用新型涉及絲束氧化爐的技術領域，尤其涉及一種實現多工作溫度的絲束平行氧化爐及氧化設備。

背景技術

在碳纖維生產中，預氧化是至關重要的工序，其功能是將對線性分子鏈結構的原絲轉化成耐熱的梯形分子結構，該工序不僅與碳纖維的性能密切相關，也與碳纖維的制造成本息息相關。

盡管對原絲的預氧化有固體、液體及氣流等處理方法，目前工業界主流的還是采用熱風循環烘箱的方式，其中，水平吹風、垂直吹風、側吹風、中央到兩端吹風是目前工業流行的技術。對于任何吹風方式，都有一些共同的技術要求：如溫度均勻、風速均勻、風場均勻、能耗低、排廢量小、效率高、處理時間短、散熱效率高等。

預氧化的核心功能不是加熱，而是快速高效地將原絲預氧化過程中排除的大量熱量帶走。如果不及時帶走熱量，原絲的纖維就會熱量集中，產生纖維之間的融并，這會導致后續碳化纖維的發脆、性能低下；如果熱量聚集更多，絲束會發生起火，處理不當，甚至會導致氧化爐的爆炸。這會帶來巨大的人員與財產的重大損失。所以，任何吹風方式，其實現的工藝要點是：保持一定的溫度，讓纖維高效持續反應，同時快速高效帶走纖維化學反應產生的熱量，讓纖維不融并起火，反應越快速，需要帶走的熱量就越多。對設備的要求就越高。

隨著碳纖維工業應用的強勁增長，低成本、大絲束碳纖維已經成為工業應用的必要品種。而氧化爐內的處理的纖維數量越大、質量越多，化學反應熱就越多，這會導致纖維融并與起火的幾率大幅度增加。當然，可以通過延長反應時間去控制這個劇烈反應，但帶來的問題是，反應時間長、能耗增加、成本大幅增加的問題。所以，高載荷(處理纖維數量大)、高效率(快速帶走反應熱量)，高安全(不融并與起火)，低成本(預氧化時間短)對預氧化爐的設計與制造提出了更高的要求。

預氧化反應是一個與溫度、時間密切相關的熱化學反應，在一定條件下，溫度越高，反應就越快，用時就越短。同時，如果反應溫度越細分，在同樣的能耗下及資本投資下，可以提高預氧化反應的效率及品質，降低熱化學反應時間及成本。現有的預氧化爐及工藝是：把連續反應的工序分成3-10個溫度段，每個溫度由一個預氧化爐溫區負責，由于這種工程方案太簡化，大大偏離了預氧化熱化學反應的根本原理，所以設備投資巨大且效率低下。

實用新型內容

針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的第一目的是：提供實現多工作溫度的絲束平行氧化爐，該絲束平行氧化爐結構精巧，各個熱風循環系統分工合理，可以對絲束進行不同溫度的氧化加工，確保絲束氧化的效率和效果。

本實用新型的另一個目的是提供一種氧化設備，可以將反應溫度細分，在同樣的能耗下及資本投資下，可以提高預氧化反應的效率及品質，降低熱化學反應時間及成本。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種實現多工作溫度的絲束平行氧化爐，包括爐體和至少兩套熱風循環系統；所有的熱風循環系統里至少設有一套回風管路；

每一套熱風循環系統均包括循環風機、與循環風機輸出端連接的進風管、與進風管出口相通的吹風管路、氧化腔、回風腔；循環風機、進風管、吹風管路、氧化腔、回風腔位于爐體內；